Vengono chiamate Outsize Black Hole Galaxies e sono, semplificando al massimo, dei buchi neri “sovrappeso”.
Uno di loro è stato recentemente scoperto da un team di astronomi guidati dall'Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, negli Usa e si tratta del più antico buco nero mai riscontrato finora: la sua “età” risale, infatti, a 470 milioni di anni dopo il Big Bang. La scoperta, spiegano i ricercatori, è importante per comprendere come alcuni buchi neri supermassicci possano raggiungere masse colossali subito dopo il Big Bang.
Le dimensioni portano infatti a definirlo come “supermassiccio da record” non solo perché, nonostante sia ancora nella sua fase iniziale di crescita, la sua massa è simile a quella della galassia che lo ospita, ma anche perché è il più lontano mai osservato nei raggi X. Secondo quanto pubblicato dall'Inaf, Istituto nazionale di astrofisica, è stato stimato che abbia un valore di massa compreso tra 10 e 100 milioni di volte quella del Sole, pari a quella di tutte le stelle della galassia che lo ospitano, in netto contrasto con quello che osserviamo nelle galassie dell'universo locale in cui di solito la massa dei buchi neri supermassicci è lo 0.1 per cento della massa totale della galassia.
A renderlo ancora più unico è il fatto che si trovi in una fase iniziale di crescita mai vista prima, che potrebbe svelare come si sono formati alcuni dei primi buchi neri supermassicci. Il suo identikit è pubblicato sulla rivista Nature Astronomy, grazie ai dati raccolti dall'Osservatorio a raggi X Chandra della Nasa e dal telescopio spaziale James Webbdelle agenzie spaziali di Stati Uniti, Europa e Canada.
Ap Come spiega l'Inaf la maggior parte delle galassie, oltre a stelle, sistemi e ammassi stellari, gas e polveri, contengono al centro buchi neri supermassicci che si sviluppano accrescendo massa proveniente dalla galassia circostante e nutrendosi di gas che può essere fornito dal mezzo interstellare di un'intera galassia, entro un'area di circa 100 parsec (circa 300 anni luce) di distanza dal nucleo. Quando il gas caldo cade verso il buco nero, si riscalda emettendo radiazioni e può essere, quindi, osservato. Non tutta la materia che cade verso un buco nero, però, viene assorbita: una parte viene espulsa all'esterno.
Di recente un team di ricerca internazionale guidato dal National Astronomical Observatory del Giappone, tramite il radiotelescopio Alma in Cile, ha osservato il buco nero supermassiccio nella galassia Eso 97-G13 - una delle galassie più vicine alla Via Lattea, ancora poco esplorata, situata a 14 milioni di anni luce da noi, in direzione della costellazione Compasso, o Circinus. Galassia della quale è noto che il buco nero si stia alimentando attivamente. Le nuove osservazioni di Circinus tracciano un quadro vivido di come il gas molecolare alimenti il buco nero supermassiccio nel cuore della galassia.
Ap Il quasar Uhz1m, il nucleo galattico attivo estremamente luminoso che ospita il buco nero, era infatti già lì 13,2 miliardi di anni luce fa, circa 500 milioni di anni dopo il Big Bang. La scoperta combinando i dati due telescopi orbitanti Nasa - il nuovo telescopio a infrarossi James Webb e il veterano telescopio per raggi X Chandra - e l'effetto lente gravitazionale di Abell 2744, un gigantesco ammasso di galassie situato a 3,5 miliardi di anni luce dalla Terra, frapposto fra la nostra linea di vista e la galassia che ospita il buco nero.
La luce X emessa dal gas caldo è stata la firma rivelatrice del buco nero supermassiccio in crescita al centro della galassia. L'enorme massa a una così "giovane" età, la quantità di raggi X che produce e la luminosità della galassia che lo ospita sono in accordo con le previsioni teoriche, fatte nel 2017 da Priyamvada Natarajan, astrofisica all'Università di Yale e co-autrice dello studio, secondo cui questi Outsize Black Hole Galaxies si originerebbero a partire da "semi pesanti", cioè direttamente dal collasso di un'enorme nube di gas. "La migliore prova finora ottenuta che alcuni buchi neri si formano da enormi nubi di gas - ha detto Natarajan - Per la prima volta stiamo osservando una breve fase della vita di un buco nero supermassiccio in cui esso pesa quanto le stelle della sua galassia".